(57)【要約】【課題】車速センサの異常を迅速かつ的確に検出し、センサ故障による走行上のトラブルを未然に防止する。【解決手段】Ｌ側(判定対象側)駆動出力の有無を判定し(S11)、駆動出力がない場合はカウンタ1をクリアし(S14)、ある場合は車速センサ信号の有無が判定される(S12)。信号がある場合はカウンタ1をクリアし(S13)、ない場合はカウンタ1をカウントアップする(S15)。次に、Ｒ側(判定対象外)駆動輪の速度を検出しαと比較する(S21)。速度がα以下の場合はカウンタ2をクリアし(S27)、αを超えている場合は判定対象側の駆動輪速度を検出しβとを比較する(S22)。速度がβよりも大きい場合はカウンタ2をクリアし(S23)、β以下の場合はカウンタ2をカウントアップする(S28)。その後、カウンタ1,2のカウント値C1,C2と規定値CS1,CS2とを比較し(S24)、C1＞CS1又はC2＞CS2の場合はセンサ異常ありと判断する(S25)。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータにて駆動される複数の駆動輪と、前記駆動輪の各々に対応して設けられ前記駆動輪の回転速度を検知する複数個の車速センサと、操作力センサに取り付けられたハンドルとを備え、前記車速センサ及び前記操作力センサの検出値に基づいて制御される走行補助力が前記駆動輪に付与されるパワーアシスト付き搬送装置における前記車速センサの異常検出方法であって、
前記ハンドルが操作され前記駆動輪に対し走行補助力が付与されている場合に、判定対象となっている前記車速センサから車速信号を取得できないとき、前記判定対象の車速センサに異常が発生したと判断することを特徴とするパワーアシスト付き搬送装置における車速センサの異常検出方法。
【請求項２】
電動モータにて駆動される複数の駆動輪と、前記駆動輪の各々に対応して設けられ前記駆動輪の回転速度を検知する複数個の車速センサと、操作力センサに取り付けられたハンドルとを備え、前記車速センサ及び前記操作力センサの検出値に基づいて制御される走行補助力が前記駆動輪に付与されるパワーアシスト付き搬送装置における前記車速センサの異常検出方法であって、
判定対象となっていない前記車速センサからの検出値に基づいて、該車速センサに対応する前記駆動輪の速度を示す第１駆動輪速度を検出すると共に、前記第１駆動輪速度と第１閾値とを比較し、
前記第１駆動輪速度が前記第１閾値を超えている場合、判定対象となっている前記車速センサの検出値に基づいて、該車速センサに対応する前駆駆動輪の速度を示す第２駆動輪速度を検出すると共に、前記第２駆動輪速度と第２閾値とを比較し、
前記第２駆動輪速度が第２閾値以下の場合、前記判定対象の車速センサに異常が発生したと判断することを特徴とするパワーアシスト付き搬送装置における車速センサの異常検出方法。
【請求項３】
請求項２記載のパワーアシスト付き搬送装置における車速センサの異常検出方法において、前記第２駆動輪速度が第２閾値以下である状態が所定時間以上継続した場合に、前記判定対象の車速センサに異常が発生したと判断することを特徴とするパワーアシスト付き搬送装置における車速センサの異常検出方法。
【請求項４】
請求項２または３記載のパワーアシスト付き搬送装置における車速センサの異常検出方法において、前記第１閾値として、当該搬送装置がその場旋回又は小角度旋回した場合に前記駆動輪間に生じる速度差の最大値を設定することを特徴とするパワーアシスト付き搬送装置における車速センサの異常検出方法。
【請求項５】
請求項２〜４の何れか１項に記載のパワーアシスト付き搬送装置における車速センサの異常検出方法において、前記第２閾値は前記第１閾値よりも小さい値であることを特徴とするパワーアシスト付き搬送装置における車速センサの異常検出方法。
【請求項６】
請求項２〜５の何れか１項に記載のパワーアシスト付き搬送装置における車速センサの異常検出方法において、前記ハンドルが操作され前記駆動輪に対し走行補助力が付与されている場合に、前記判定対象の車速センサから車速信号を取得できないとき、前記判定対象の車速センサに異常が発生したと判断することを特徴とするパワーアシスト付き搬送装置における車速センサの異常検出方法。
【請求項７】
請求項６記載のパワーアシスト付き搬送装置における車速センサの異常検出方法において、前記ハンドルが操作され前記駆動輪に対し走行補助力が付与されている場合に、前記判定対象の車速センサから車速信号を取得できない状態が所定時間以上継続した場合に、前記判定対象の車速センサに異常が発生したと判断することを特徴とするパワーアシスト付き搬送装置における車速センサの異常検出方法。
【請求項８】
請求項６又は７記載のパワーアシスト付き搬送装置における車速センサの異常検出方法において、前記判定対象の車速センサと同じ側に配置されたハンドルが操作され前記駆動輪に対し走行補助力が付与されている場合に、前記判定対象の車速センサから車速信号を取得できないとき、前記判定対象の車速センサに異常が発生したと判断することを特徴とするパワーアシスト付き搬送装置における車速センサの異常検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、病弱者や荷物等の移動に使用される搬送装置の制御方法に関し、特に、電動モータによって移動時のアシスト力を供給する搬送装置における車速センサの異常検出技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
病院や介護施設、工場、倉庫等においては、電動のベッドやストレッチャー、給食運搬用台車、荷役用電動台車など、モータによりパワーアシストされる搬送装置が多数使用されている。このような搬送装置は、四隅にキャスターが配置された本体フレームに、電動モータによって駆動される駆動輪が取り付けられており、この駆動輪によって移動時のアシスト力が供給される。本体フレームにはさらに、電動モータや電源用のバッテリ、モータ制御用のコントローラなどが取り付けられる。本体フレーム上には、ベッドであればマットが載置され、台車であれば荷台が設けられる。
【０００３】
また、パワーアシスト付きの搬送装置には一般に操作用のハンドルが設けられており、特開平11-262111号公報には、このハンドルに加わる力を検出してアシスト力を制御する構成が開示されている。そこでは、ハンドルの左右基部に操作力を検出するセンサが設けられ、搬送装置を動かす際にハンドルに加えられる力が両センサにて検出される。そして、検出された左右のハンドル操作力に基づき、装置の両側部に配置された左右の駆動輪の回転を調整し、搬送装置のアシスト力や走行方向を適宜制御している。
【０００４】
一方、アシスト力の制御に際し、駆動輪の走行速度を検出してより高度で使い勝手の良い制御形態を実現したパワーアシスト付き搬送装置も開発されている。このような搬送装置では、走行速度を検出する車速センサが車軸やモータ軸等に設けられており、例えば、モータが回転すると、モータ回転速度に応じて回転パルス信号が出力されるようになっている。モータの回転速度と駆動輪の回転速度は相関関係があるため、この場合、回転パルス信号に基づいてモータ回転速度を検出することにより、駆動輪の回転速度、すなわちベッドの走行速度（車速）が検出できる。そして、取得した車速とハンドル操作力の情報に基づいて、搬送装置のアシスト力を制御し、操作者の要求や感性に合った制御を行う。
【特許文献１】実開昭48-44793号公報
【特許文献２】特開昭60-122561号公報
【特許文献３】特開平7-257387号公報
【特許文献４】特開平8-175381号公報
【特許文献５】特開平10-35499号公報
【特許文献６】特開平11-262111号公報
【特許文献７】特願2004-257494号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、前述のような車速情報に基づいてアシスト力を制御する搬送装置では、車速センサの故障により、信号が出力されなかったり、異常な信号が出力されたりするなどの異常事態が発生した場合、走行速度に基づいた制御を行えなくなる。このため、車速センサが故障すると、正常な搬送動作を実行できなくなるおそれがある。かかる事態が生じても、ハンドル操作力を検出するセンサが正常な場合には、それに基づいてアシスト力制御を行うことは可能であるが、車速情報を加味した制御に比して操作者の使い勝手が低下することは否めない。
【０００６】
本発明の目的は、車速センサの異常を迅速かつ的確に検出し、センサ故障による走行上のトラブルを未然に防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のパワーアシスト付き搬送装置における車速センサの異常検出方法は、電動モータにて駆動される複数の駆動輪と、前記駆動輪の各々に対応して設けられ前記駆動輪の回転速度を検知する複数個の車速センサと、操作力センサに取り付けられたハンドルとを備え、前記車速センサ及び前記操作力センサの検出値に基づいて制御される走行補助力が前記駆動輪に付与されるパワーアシスト付き搬送装置における前記車速センサの異常検出方法であって、前記ハンドルが操作され前記駆動輪に対し走行補助力が付与されている場合に、判定対象となっている前記車速センサから車速信号を取得できないとき、前記判定対象の車速センサに異常が発生したと判断することを特徴とする。
【０００８】
本発明にあっては、電動モータへの駆動出力があり駆動輪に走行補助力が付与されている場合、その際に通常あるべき車速センサからの信号の有無を判定し、その信号が取得できない場合には、センサ異常ありと判断する。このため、駆動出力がある場合のみ車速センサの状態を判定することになるため、車速センサを常時監視する必要がなく、制御装置の負担が軽減される。
【０００９】
本発明の他のパワーアシスト付き搬送装置における車速センサの異常検出方法は、電動モータにて駆動される複数の駆動輪と、前記駆動輪の各々に対応して設けられ前記駆動輪の回転速度を検知する複数個の車速センサと、操作力センサに取り付けられたハンドルとを備え、前記車速センサ及び前記操作力センサの検出値に基づいて制御される走行補助力が前記駆動輪に付与されるパワーアシスト付き搬送装置における前記車速センサの異常検出方法であって、判定対象となっていない前記車速センサからの検出値に基づいて、該車速センサに対応する前記駆動輪の速度を示す第１駆動輪速度を検出すると共に、前記第１駆動輪速度と第１閾値とを比較し、前記第１駆動輪速度が前記第１閾値を超えている場合、判定対象となっている前記車速センサの検出値に基づいて、該車速センサに対応する前駆駆動輪の速度を示す第２駆動輪速度を検出すると共に、前記第２駆動輪速度と第２閾値とを比較し、前記第２駆動輪速度が第２閾値以下の場合、前記判定対象の車速センサに異常が発生したと判断することを特徴とする。
【００１０】
本発明にあっては、判定対象外の車速センサに対応した駆動輪が作動し第１閾値を超えている場合、判定対象側の駆動輪の速度を検出し、それが第２閾値以下のとき車速センサの異常と判断する。この判断は車速のみにて行われ、ハンドル操作とは直接関係しない情報に基づいて実行されるため、搬送動作時の負荷変動によりハンドルが前後に操作され駆動出力のＯＮ／ＯＦＦが繰り返されても、その影響を受けることなく車速センサの異常を検出できる。
【００１１】
前記パワーアシスト付き搬送装置における車速センサの異常検出方法において、前記第２駆動輪速度が第２閾値以下である状態が所定時間以上継続した場合に、前記判定対象の車速センサに異常が発生したと判断するこようにしても良い。また、前記第１閾値として、当該搬送装置がその場旋回又は小角度旋回した場合に前記駆動輪間に生じる速度差（例えば、内外輪速度差）の最大値を設定しても良い。さらに、前記第２閾値として前記第１閾値よりも小さい値を設定しても良い。
【００１２】
前記パワーアシスト付き搬送装置における車速センサの異常検出方法において、前記ハンドルが操作され前記駆動輪に対し走行補助力が付与されている場合に、前記判定対象の車速センサから車速信号を取得できないとき、前記判定対象の車速センサに異常が発生したと判断するようにしても良い。これにより、判定対象となっていない車速センサが共に異常な状態となっている場合であっても、車速センサの異常検出を行うことが可能となる。
【００１３】
前記パワーアシスト付き搬送装置における車速センサの異常検出方法において、前記ハンドルが操作され前記駆動輪に対し走行補助力が付与されている場合に、前記判定対象の車速センサから車速信号を取得できない状態が所定時間以上継続した場合に、前記判定対象の車速センサに異常が発生したと判断するようにしても良い。また、前記判定対象の車速センサと同じ側に配置されたハンドルが操作され前記駆動輪に対し走行補助力が付与されている場合に、前記判定対象の車速センサから車速信号を取得できないとき、前記判定対象の車速センサに異常が発生したと判断するようにしても良い。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のパワーアシスト付き搬送装置における車速センサの異常検出方法によれば、ハンドルが操作され駆動輪に対し走行補助力が付与されている場合に、判定対象となっている車速センサから車速信号を取得できないとき、その車速センサに異常が発生したと判断するようにしたので、駆動出力がある場合のみ車速センサの状態が判定され、車速センサを常時監視する必要がなくなり、制御装置の負担軽減を図ることが可能となる。
【００１５】
本発明の他のパワーアシスト付き搬送装置における車速センサの異常検出方法によれば、判定対象となっていない車速センサからの検出値に基づいて第１駆動輪速度を検出しこれと第１閾値とを比較すると共に、第１駆動輪速度が第１閾値を超えている場合は、判定対象となっている車速センサの検出値に基づいて第２駆動輪速度を検出しこれと第２閾値とを比較し、第２駆動輪速度が第２閾値以下の場合、判定対象の車速センサに異常が発生したと判断するようにしたので、車速センサの異常判断を車速のみにて行うことができる。このため、ハンドル操作とは直接関係しない情報に基づいて車速センサの異常判断を実行でき、搬送動作時の負荷変動によりハンドルが前後に操作され駆動出力のＯＮ／ＯＦＦが繰り返されても、その影響を受けることなく車速センサの異常を検出できる。従って、センサ異常の検出精度が向上し、搬送装置としての安全性が向上すると共に、異常事態に応じた修理等の対策をより的確に講じることが可能となる。また、ハンドル以外の場所を押して搬送装置を動かしている場合でも、車速センサの異常を検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明の実施例１である車速センサの異常検出方法が適用される病院用電動ベッド（搬送装置）の一例を示す正面図、図２は図１の電動ベッドの概要を示す平面図である。本実施例の病院用電動ベッドは、駆動部１とベッド部２とから構成される。駆動部１にはモータや各種アクチュエータが収容され、ベッド部２にはマット３が載置される。ベッド部２は、駆動部１に取り付けられたアーム４によって支持されている。アーム４は駆動部１によって駆動され、アーム４の上下動によりベッド部２の高さや姿勢を変えられるようになっている。
【００１８】
ベッド部２の両側部には安全柵５が取り付けられている。ベッド部２の前端側（使用者の頭部側）には、ベッド移動用のハンドル６が取り付けられている。なお、ここでは前後とはベッドの長手方向を意味し、側部とは長手方向に直交する幅方向（左右方向）の両端を意味する。図３に示すように、ハンドル６は左右それぞれ１個ずつ設けられており（６Ｌ,６Ｒ）、ベッド部２の前端部に設けられたハンドル操作力センサ７（７Ｌ,７Ｒ、以下、センサ７と略記する）と接続されている。ハンドル６の間にはコントロールパネル８が配置されており、電源スイッチ８ａや非常停止スイッチ８ｂ、ベッド昇降スイッチ８ｃ、ＬＥＤ表示パネル８ｄなどが設けられている。
【００１９】
センサ７は、ベッドの移動に際しハンドル６に加えられる操作荷重を検出する。ハンドル６はセンサ７内の図示しないトーションバーに接続されており、ハンドル６の操作力に応じてトーションバーにはねじり変位が生じる。センサ７では、このねじり変位の方向と量をポテンショメータを用いて計測し、この計測値に基づきハンドル６に付与された操作力の方向と大きさが算出される。センサ７は、左右のセンサ７Ｌ,７Ｒにて個別にハンドル操作力を検出し、その検出値に基づいてベッドの走行方向の制御も行われる。
【００２０】
例えば、ベッドを前進させるべく操作者がハンドル６を押すと、ハンドル６の押圧力によってトーションバーが一方向にねじられ、この際のねじれ方向からベッドの走行方向が検出される。また、強くハンドル６を押せばトーションバーのねじり角も大きくなるなど、ハンドル押圧力によってねじり角が変化するため、これに基づいてベッドを押す力の変化も検出できる。さらに、センサ７Ｌ,７Ｒの出力を比較し、左側のハンドル６Ｌを押す力が大きいことが検知された場合には、操作者はベッドを右方向に曲げようとしていると判断される。逆に、右側のハンドル６Ｒを押す力が大きい場合には、操作者はベッドを左方向に曲げようとしていると判断される。
【００２１】
図４は、駆動部１の構成を示す斜視図である。駆動部１は、鋼製のフレーム１１に、駆動ユニット１２や昇降アクチュエータ１３等を配備した構成となっている。鋼製のフレーム１１は、前後方向に延びるメインフレーム１１ａと、メインフレーム１１ａ間を接続するように設けられ幅方向に延びる連結バー１１ｂとから構成される。メインフレーム１１ａの両端部には下面側には、それぞれキャスター１４が取り付けられている。フレーム１１には、図１に示すように合成樹脂製のカバー１５が取り付けられており、図４はこのカバー１５を取り外した状態を示している。
【００２２】
駆動ユニット１２は、モータベース１６上に載置されている。駆動ユニット１２内には、ＤＣモータ１７（１７Ｌ,１７Ｒ）及び減速機構１８（１８Ｌ,１８Ｒ）が２組装備されている。駆動ユニット１２の左右には２本の回転軸１９が突設されており、モータ１７の回転は減速機構１８によって減速されて回転軸１９に出力される。各回転軸１９には駆動輪２１（２１Ｌ,２１Ｒ）が固定されている。駆動輪２１は、回転軸１９に固定されたホイール２２とゴムタイヤ２３とから構成されている。
【００２３】
駆動ユニット１２にはさらに、電動ベッドの走行速度を検出する車速センサ３９（３９Ｌ,３９Ｒ、以下、適宜センサ３９と略記する）が設けられている。センサ３９は、モータ１７の回転軸に取り付けられた多極着磁マグネットと、このマグネットの近傍に配設され、磁極変化に伴ってパルス信号を出力する磁気検出素子とから構成されている。モータ１７が回転すると、モータ回転速度に応じて磁気検出素子から回転パルス信号が出力される。モータ１７の回転速度と駆動輪２１の回転速度は相関関係があり、センサ３９によってモータ回転速度を検出することにより、駆動輪２１の回転速度、すなわちベッドの走行速度（車速）を検出できる。
【００２４】
モータベース１６にはタワー２４が立設されている。タワー２４は昇降アクチュエータ１３と接続されており、昇降アクチュエータ１３の動作により駆動ユニット１２が上下移動し、駆動輪２１が床面（走行面）２５に接触・離間するようになっている。図５は、駆動ユニット１２と昇降アクチュエータ１３の接続構造を示す説明図である。図５に示すように、タワー２４の基部２４ａは、ピボット２６にてアーム２７に回動自在に支持されている。アーム２７は連結バー１１ｂに固定されており、モータベース１６はピボット２６を中心に上下方向（図５のＸ方向）に揺動可能な状態でフレーム１１に支持されている。
【００２５】
タワー２４の上部には長孔２８が形成されている。長孔２８には、プランジャ２９に取り付けられたピン３１が前後方向（図中左右方向）に移動可能に挿入されている。プランジャ２９はタワー２４の上部に前後方向に移動可能に取り付けられ、バネ３２を介して昇降アクチュエータ１３のプランジャ３３と接続されている。昇降アクチュエータ１３はＤＣモータ３４によって駆動され、ＤＣモータ３４の回転に伴ってプランジャ３３は図５のＹ方向に動作する。昇降アクチュエータ１３の図中左端部は、連結バー１１ｂに固定されたブラケット３５に揺動可能に支持されている。
【００２６】
このようにモータベース１６は、バネ３２を介して昇降アクチュエータ１３と接続される。昇降アクチュエータ１３が作動しプランジャ３３が延びると、バネ３２，プランジャ２９，ピン３１を介してタワー２４が押され、モータベース１６はピボット２６を中心に図５において右回りに回動する。これにより、駆動輪２１は床面２５側に移動し、所定の接地荷重にて床面２５に押し付けられる。一方、プランジャ３３が縮むと、モータベース１６はピボット２６を中心に左回りに回動する。これにより、駆動輪２１は床面２５から離脱・上昇し、床面２５から離間した位置に格納される。
【００２７】
フレーム１１にはさらに、電源用のバッテリ３６や、モータ制御用のコントローラ（制御手段）３７、ベッド姿勢制御用のアクチュエータ３８などが設けられている。バッテリ３６は、モータ１７,３４、コントローラ３７、アクチュエータ３８等に電源供給を行う。コントローラ３７はコントロールパネル８と接続されており、操作者の入力指示に従って各モータやアクチュエータ等の駆動制御を行う。
【００２８】
図６は、コントローラ３７の制御系の構成を示すブロック図である。コントローラ３７には、ＣＰＵ４１を中核として、入力回路４２,４３、駆動出力回路４４、電源回路４５及び電源入力回路４６が設けられている。入力回路４２（４２Ｌ,４２Ｒ）はそれぞれセンサ７Ｌ,７Ｒに接続されており、左右のハンドル６の操作力を示すトルク信号が入力される。入力回路４３（４３Ｌ,４３Ｒ）はそれぞれセンサ３９Ｌ,３９Ｒに接続されており、左右の駆動輪２１の回転速度を示す車速信号が入力される。
【００２９】
駆動出力回路４４（４４Ｌ,４４Ｒ）は左右のモータ１７Ｌ,１７Ｒに接続されている。モータ１７Ｌ,１７ＲはＣＰＵ４１によってＰＷＭ制御されており、駆動出力回路４４に対してはＣＰＵ４１よりＰＷＭduty指令値が出力される。駆動出力回路４４は、これを受けてモータ１７に対し指令値に応じたパルス電圧を供給する。電源回路４５はバッテリ３６と接続されており、ＣＰＵ４１に対してはバッテリ３６から電源回路４５及び電源入力回路４６を介して電力が供給される。
【００３０】
ＣＰＵ４１内には、カウンタ４７が設けられている。このカウンタ４７は、ＣＰＵ４１の内部クロックを利用して一定時間のサイクルでカウント値を累積する。累積されたカウント値は、ＣＰＵ４１によって、適宜リセット（クリア）できるようになっている。カウンタ４７には、カウント値を個別に累積又はリセット可能なカウンタを複数設置することができる（カウンタ１,カウンタ２など）。
【００３１】
このような病院用電動ベッドでは、アシスト力制御の際に、車速センサ３９の異常を検出すべく次のような制御が行われる。図７は本発明の実施例１である車速センサの異常検出方法の処理手順を示すフローチャートである。なお、ここでは、Ｌ側の車速センサ３９Ｌについての異常検出処理について説明するが、Ｒ側の車速センサ３９Ｒについても図７と同様の処理が実行され、Ｌ側とＲ側の異常検出処理は同時に実行される。
【００３２】
図７の処理はＣＰＵ４１にて行われ、ここではまず、ステップＳ１にてＬ側の駆動出力が出力されているか否かが判定される。この場合、駆動出力とは、ハンドル６の操作力に応じてＣＰＵ４１から駆動出力回路４４Ｌに対して出力される、モータ１７Ｌを駆動させるための信号（モータ駆動信号）である。駆動出力は、ハンドル６Ｌが所定角度以上操作されているときには「出力あり」となり、ハンドル６Ｌが操作されていないか、操作角度が所定角度未満の場合には、ＣＰＵ４１から駆動出力回路４４Ｌに対してモータ駆動信号は出力されず、「出力なし」となる。
【００３３】
駆動出力がない場合には、ステップＳ７に進み、カウンタ４７内のカウント値をクリアする。ステップＳ１にて駆動出力がない場合は、ベッドが停止状態やそれと見なし得る極低速状態或いは惰走走行中であり、このときは、車速センサが異常であるか否かの判定は現実的に不可能なため、カウント値をクリアしてステップＳ４に進む。
【００３４】
これに対し駆動出力がある場合には、ステップＳ２に進み、車速センサ３９Ｌからの信号の有無が判定される。車速センサ３９Ｌの信号の有無は、センサからのパルス信号の変化（パルスの立ち上がり又は立ち下がり）があったか否かによって判断され、パルス割り込みがあったとき、「信号あり」と判断される。車速センサ３９Ｌからの信号がある場合には、センサは正常に作動していると判断され、ステップＳ３に進んでカウンタ４７内のカウント値をクリアし、ステップＳ４に進む。
【００３５】
一方、ステップＳ２にて、車速センサ３９Ｌからのパルス割り込みがなく、「信号なし」と判断された場合には、ステップＳ８に進み、カウンタ４７内のカウント値をカウントアップする。この場合は、ステップＳ１にて駆動出力が確認済みであるにも関わらず、車速センサ３９Ｌからの信号がない、というケースであり、車速センサ３９Ｌに何らかの異常が発生した可能性がある。そこで、かかる場合には、カウント値をカウントアップし、センサ異常の認識を開始する。
【００３６】
ステップＳ３,Ｓ８の処理の後、ステップＳ４に進み、カウント値が所定の規定値CSと比較される。この規定値CSは、車速センサ異常判定値であり、例えば、CS＝100などの数値が設定される。カウント値が所定の規定値CSに達していない場合には、ステップＳ１に戻り、前述の処理を繰り返す。これに対し、カウント値が規定値CSを超えた場合、つまり、CS＝100の例で言えば、0.1秒間隔で当該処理を行った場合に、駆動出力はあるが車速センサ３９Ｌからの信号がない状態が10秒間連続して生じた場合には、ステップＳ５に進み、センサ異常ありと判断する。そして、ステップＳ６に進み、モータ駆動を停止させてルーチンを抜ける。
【００３７】
このように、図７の制御処理では、駆動出力があり駆動輪２１に走行補助力が付与されている場合、その際に通常あるべき車速センサ３９からの信号の有無を判定し、信号のない状態が所定時間以上継続した場合には、センサ異常ありと判断してモータ駆動を停止させる。従って、当該制御処理によれば、駆動出力がある場合のみ車速センサ３９の状態を判定することになるので、車速センサ３９を常時監視する必要がなくなり、ＣＰＵ４１の制御上の負担が軽減される。そして、センサ異常によりモータを停止させたときには、ＬＥＤ表示パネル８ｄにエラー表示を行い、操作者にその旨を伝達する。これにより、操作者は車速センサの異常を認知し、それに応じた修理等の対策を講じることが可能となる。
【００３８】
なお、前記エラー表示により、操作性は低下するが、車速センサによる制御を解除し、ハンドル操作力に基づく制御のみを実行させることも可能である。これにより、操作者は、ベッドが現在置かれた環境を勘案し、ベッドが周囲の邪魔にならない場合にはその場にて適宜停止させ、故障原因の究明や修理等を行う。一方、ベッドが狭い通路にある場合などでは、ともかくベッドを邪魔にならない場所まで移動させるべく、故障状態を認識しつつベッドを広い場所などに移動させることが可能となる。
【実施例２】
【００３９】
次に、本発明の実施例２である車速センサの異常検出方法について説明する。図８は、その処理手順を示すフローチャートである。なお、本実施例においても、センサ３９Ｌについての異常検出処理について説明するが、センサ３９Ｒについても図８と同様の処理が実行され、Ｌ側とＲ側の異常検出処理は同時に実行される。また、本実施例では、実施例１と同様の部材、部分については同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００４０】
実施例２の制御も実施例１と同様の病院用電動ベッドに適用され、図７のステップＳ１〜Ｓ３,Ｓ７,Ｓ８と同様の処理が行われるステップＡと、本実施例に固有のステップＢが実施される。ステップＡでは、前述同様に、まずステップＳ１１にてＬ側駆動出力の有無が判定され、駆動出力がない場合にはステップＳ１４に進み、カウンタ４７内のカウント値をクリアしてステップＢに進む。なお、この場合には、カウンタ４７内に異なる２つのカウンタ１,２が設けられており、ここではカウンタ１のカウンタ値がクリアされる。
【００４１】
ステップＳ１１にて駆動出力がある場合には、ステップＳ１２に進み、車速センサ３９Ｌからの信号の有無が判定される。車速センサ３９Ｌからの信号がある場合には、ステップＳ１３に進んでカウンタ１のカウント値をクリアし、ステップＢに進む。一方、ステップＳ１２にて、車速センサ３９Ｌからのパルス割り込みがない場合には、ステップＳ１５に進み、カウンタ１のカウント値をカウントアップし、ステップＢに進む。
【００４２】
ここで、ステップＡの処理のみにて車速センサの異常検出を行う場合、搬送装置の操作形態により、必ずしも的確にセンサ異常を検出できない場合がある。すなわち、ベッドを移動させるべく、操作者が停止状態でハンドル６を押すと、ハンドル６にはまず大きな操作力が加わる。これにより、モータ１７が作動しアシスト力が付与されるが、アシスト力が加わった分、操作者がベッドを押す力が小さくなりハンドル操作力が低下する。ハンドル６には、中心点の前後に所定角度範囲で不感帯と呼ばれる領域が設定されており、ハンドルが不感帯内にある場合にはアシスト力は付与されない。従って、ハンドル操作力の低下に伴い、ハンドル操作角度が一時的に不感帯角度より小さくなると、その時点でアシスト力付与が停止される。
【００４３】
アシスト力がなくなると、ベッドを移動させるには大きな力が必要となり、操作者がハンドル６を押し込み、ハンドル操作角度が再び不感帯角度よりも大きくなる。すると、再びモータ１７が作動し、アシスト力が復活してハンドル操作力が低下する。そして、アシスト力が加わりベッドが操作者から離れるように動くとハンドル操作力が低下して駆動出力も減少し、ハンドル６が不感帯に入るとアシスト力は０となる。アシスト力が低下し、操作者がベッドに追いつきハンドル６を押すと、ハンドル操作力が再び増加して駆動出力が発生し増大する。つまり、ベッド搬送中は、負荷変動によってこの動作が反復され、場合によっては駆動出力のＯＮ／ＯＦＦが繰り返されることになる。
【００４４】
ところが、このように駆動出力のＯＮ／ＯＦＦが繰り返されると、ステップＡのステップＳ１１では、駆動出力ＯＦＦ時にステップＳ１４にてカウンタ値がクリアされてしまう。このため、駆動出力のＯＮ／ＯＦＦにより、車速センサ３９が故障していてもカウンタ値が累積されず、また、故障によりカウンタ値が累積されている場合でも、一度でも駆動出力がＯＦＦになるとそれがクリアされてします。従って、ベッド搬送時に前述のようなＯＮ／ＯＦＦが生じると、車速センサ３９の故障が検出できない事態も想定され得る。
【００４５】
そこで、実施例２の制御処理では、前述のステップＡに加えて、左右の駆動輪２１の速度に基づいて車速センサ３９Ｌの異常検出を行うステップＢを実行し、センサ異常検出の精度向上を図っている。このステップＢでは、判定対象となっていない車速センサ３９Ｒに対応した駆動輪（ここでは駆動輪２１Ｒ）が作動しているとき、判定対象側の駆動輪の速度を検出し、それが所定値よりも小さいとき、車速センサ３９Ｒの異常と判断する。すなわち、判定対象外の駆動輪が回転していれば、通常、搬送装置はそれに伴って移動し、判定対象側の駆動輪も作動していると考え、それにも関わらず、判定対象側の駆動輪の速度が所定値以下であるのは、異常事態と判断する。
【００４６】
そこで、ステップＢではまず、ステップＳ２１にて、判定対象となっていない方の駆動輪（ここではＲ側の駆動輪２１Ｒ）の速度（第１駆動輪速度）を検出し、それと規定値α(km/h)（第１閾値）とが比較される。つまり、ステップＳ２１では、判定対象ではない駆動輪が駆動していること、及び、その速度がαを超えているか否かが判断される。ここで、ステップＳ２１にて判定対象外の駆動輪の動作を見るのは、前述のように、他方側の駆動輪が回転していれば、通常、判定対象側の駆動輪も作動していると考えられるからである。但し、ベッドがその場旋回や小角度旋回している場合には、内輪側が停止し、外輪側のみが駆動する場合があり、そのときは判定対象外の駆動輪が動いていても判定対象側の駆動輪が停止している可能性がある。このため、ステップＳ２１では、ベッドがその場旋回等を行っている場合を考慮して、判定対象外の駆動輪速度をαと比較する。従って、このαとしては、ベッドがその場旋回や小角度旋回した場合に、内外輪間に生じる速度差の最大値が設定される。
【００４７】
判定対象外の駆動輪速度がα以下の場合には、駆動輪２１Ｒの停止、又はベッドがその場旋回や小角度旋回しているため駆動輪２１Ｒの速度が遅いと判断し、ステップＳ２７に進み、カウンタ４７内のカウンタ２のカウンタ値をクリアする。これに対し、判定対象外の駆動輪速度がαを超えている場合には、ステップＳ２２に進み、今度は、判定対象側の駆動輪２１Ｌの速度（第２駆動輪速度）を検出し、それと規定値β(km/h)（第２閾値）とを比較する。このβとしては、判定対象駆動輪が停止状態であると判断し得る速度値（例えば、0.5km/h）が設定される。なお、当該制御では、βはαよりも小さい値に設定されている（β＜α）。
【００４８】
ステップＳ２２にて、駆動輪２１Ｌの速度がβよりも大きい場合には、判定対象外の駆動輪２１Ｒが作動しているとき、判定対象側の車速センサ３９Ｌからも所定値以上の速度を示す信号が得られていることになる。従って、駆動輪２１Ｌも駆動輪２１Ｒと共に回転しており、その情報が車速センサ３９Ｌから得られていることになるため、センサには異常はないと判断し、ステップＳ２３に進み、カウンタ２のカウンタ値をクリアする。
【００４９】
一方、ステップＳ２２にて、駆動輪２１Ｌの速度がβ以下の場合には、判定対象外の駆動輪２１Ｒがαを超える速度で作動しているにも関わらず、判定対象側の駆動輪２１Ｌの速度が検出されていないことになる。従って、駆動輪２１Ｌが駆動輪２１Ｒと共に回転している蓋然性が高いにも関わらず、その情報が車速センサ３９Ｌから得られていないことになり、センサに異常が発生したと判断し、ステップＳ２８に進み、カウンタ２のカウンタ値をカウントアップする。なお、その場旋回時等に判定対象側の駆動輪が内輪側となり、その車速がβ以下となって「センサ異常」と誤判定される可能性があるが、当該制御では、前述のα値の設定によりこの誤判定を回避している。
【００５０】
ステップＳ２３又はＳ２８の処理を行った後、ステップＳ２４に進み、カウンタ１のカウント値C1と所定の規定値CS1、カウンタ２のカウント値C2と所定の規定値CS2とが比較される。規定値CS1,CS2は車速センサ異常判定値であり、CS1は実施例１のCSと同様、例えば、CS1＝100などの数値が設定される。また、CS2はステップＢにおける異常判定値であり、例えば、CS2＝50などの数値が設定される。ステップＳ２４にて、C1,C2の何れか一方がCS1,CS2を超えた場合には、ステップＡ,Ｂの何れか一方で、センサ異常が所定時間以上検出されたことを示している。
【００５１】
従って、前記の例で言えば、0.1秒間隔で当該処理を行った場合に、駆動輪２１Ｒの速度がαを超え、駆動輪２１Ｌの速度がβ以下の状態が５秒間連続して生じた場合には、C2＞CS2＝50となり、センサ異常と判断する。また、左右の車速センサ３９Ｌ,３９Ｒが共に故障した場合など、ステップＢに関してはC2≦CS2であるが、駆動出力はあるが車速センサ３９Ｌからの信号がない状態が10秒間連続して生じた場合には、C1＞CS1＝100となり、センサ異常と判断する。なお、ここでは、CS1＞CS2となっており、ステップＢにおける異常検出が優先適用されるようになっている。
【００５２】
ステップＳ２４にて、C1＞CS1又はC2＞CS2となった場合には、ステップＳ２５に進み、センサ異常ありと判断し、ステップＳ２６に進んでモータ駆動を停止させてルーチンを抜ける。センサ異常によりモータを停止させたときには、ＬＥＤ表示パネル８ｄにエラー表示を行い、操作者にその旨を伝達する。一方、C1≦CS1及びC2≦CS2のときは、各カウント値C1,C2が所定の規定値CS1,CS2に達していない場合であり、センサ異常とは判断せず、ステップＳ１１に戻って前述の処理を繰り返す。
【００５３】
このように、図８の制御処理では、図７の処理に加えて、判定対象外の駆動輪の速度を利用して判定対象となっている車速センサ３９の状態を判断する。すなわち、ハンドル操作とは直接関係しない情報に基づいて車速センサ３９の異常を判断するので、ベッドが動いている状態であれば、搬送動作時に駆動出力のＯＮ／ＯＦＦが繰り返されても、その影響を受けることなくセンサの異常を検出することができる。従って、センサ異常の検出精度が向上し、搬送装置としての安全性が向上すると共に、異常事態に応じた修理等の対策をより的確に講じることが可能となり、センサ故障による走行上のトラブルを未然に防止できる。また、ハンドル６以外の場所を押してベッドを動かしている場合でも、ステップＢによれば車速センサ３９の異常を検出できる。
【００５４】
なお、図８の制御処理では、ステップＡの後にステップＢを行うように設定されているが、ステップＡ,Ｂの何れを先に実施しても良い。また、ステップＢのみでも異常検出可能である。但し、左右の車速センサ３９Ｌ,３９Ｒが共に故障した場合には、ステップＢの処理が行えなくなるため、両センサ３９Ｌ,３９Ｒが故障しても対応可能なステップＡと組み合わせて用いることが望ましい。
【００５５】
さらに、図示しない不揮発性のメモリにC1,C2の値を格納しておき、電源スイッチ８ａを切った後にもそれらの値を保持するようにしても良い。これにより、C1,C2が累積されている状態で電源スイッチ８ａが切られても、その後、再度電源スイッチ８ａが投入されたとき、いち早く車速センサ３９の異常が検出される。また、車速センサ３９の異常が検出された状態で電源スイッチ８ａが切られ、その後、操作者が入れ替わった場合でも、故障を的確に表示でき、後の操作者にも確実に故障を認識させることができる。なお、電源スイッチ８ａが切られない場合にC1,C2の値が保持されていることは勿論である。
【００５６】
また、図８の制御処理では、処理の終盤にステップＳ２４の判断を設けているが、異常検出処理の開始直後にこの判断を設けても良い。これにより、センサ故障によりモータが停止し、その後、操作者が入れ替わった場合でも、ベッドを再度動かそうとすると、直ちにセンサ異常が判断され、故障状態が的確に伝達される。
【００５７】
本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施例では、本発明の搬送装置を病院用ベッドに適用した例を示したが、その適用対象はベッドには限定されず、ストレッチャーや給食運搬用台車、車椅子、荷役用電動台車等、パワーアシストを行う搬送装置一般に広く適用可能である。また、前述の実施例では、１個のモータベース１６上に駆動ユニット１２を配し、単一の昇降アクチュエータ１３によって駆動輪２１の昇降動作を行う構成を示したが、各駆動輪２１ごとに個別の駆動ユニット１２を使用し、それらを別個のモータベース１６上に載置し２個の昇降アクチュエータ１３によって個別に作動させるようにしても良い。
【００５８】
前述の実施例では、モータ回転パルスを用いてベッドの速度検出を行っているが、駆動輪２１やキャスター１４に回転センサを配しその出力信号を用いて駆動輪２１の回転速度を確認することにより、ベッドの速度検出を行っても良い。また、前述の実施例では、車速センサとしてマグネットと磁気検出素子を使用しているが、モータや駆動輪，キャスター等の回転を検出できる構成であれば、この組み合わせには限定されない。
【００５９】
さらに、前述の実施例では、左右別個のハンドル６にそれぞれセンサ７Ｌ,７Ｒを設ける構成を示したが、特開平11-262111号公報の搬送車両のように、逆Ｕ字形に形成した１つのハンドルの左右基部にそれぞれセンサ手段を設ける構成であっても良い。この場合、センサ手段の個数は左右各１個には限定されない。なお、ハンドルの形態はＴ字形のものなど、種々の構成のものが使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の制御方法が適用される病院用電動ベッド（搬送装置）の一例を示す正面図である。
【図２】図１の電動ベッドの概要を示す平面図である。
【図３】図１の電動ベッドに取り付けられたハンドルの構成を示す説明図である。
【図４】図１の電動ベッドの駆動部の構成を示す斜視図である。
【図５】駆動部における駆動ユニットと昇降アクチュエータの接続構造を示す説明図である。
【図６】コントローラの制御系の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施例１である車速センサの異常検出方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施例２である車速センサの異常検出方法の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１    駆動部
２    ベッド部
３    マット
４    アーム
５    安全柵
６,６Ｌ,６Ｒ    ハンドル
７,７Ｌ,７Ｒ    ハンドル操作力センサ
８    コントロールパネル
８ａ  電源スイッチ
８ｂ  非常停止スイッチ
８ｃ  ベッド昇降スイッチ
８ｄ  ＬＥＤ表示パネル
１１    フレーム
１１ａ  メインフレーム
１１ｂ  連結バー
１２    駆動ユニット
１３    昇降アクチュエータ
１４    キャスター
１５    カバー
１６    モータベース
１７,１７Ｌ,１７Ｒ    ＤＣモータ
１８    減速機構
１９    回転軸
２１,２１Ｌ,２１Ｒ    駆動輪
２２    ホイール
２３    ゴムタイヤ
２４    タワー
２４ａ  基部
２５    床面
２６    ピボット
２７    アーム
２８    長孔
２９    プランジャ
３１    ピン
３２    バネ
３３    プランジャ
３４    ＤＣモータ
３５    ブラケット
３６    バッテリ
３７    コントローラ
３８    アクチュエータ
３９,３９Ｌ,３９Ｒ    車速センサ
４１    ＣＰＵ
４２    入力回路
４３    入力回路
４４,４４Ｌ,４４Ｒ    駆動出力回路
４５    電源回路
４６    電源入力回路
４７    カウンタ
C1      カウント値
C2      カウント値
CS      規定値
CS1     規定値
CS2     規定値
α      規定値
β      規定値
【図１】
2006137391.tif 000003
【図２】
2006137391.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006137391.tif 000007
【図６】
2006137391.tif 000008
【図７】
2006137391.tif 000009
【図８】
2006137391.tif 000010